Wie finde ich heraus, ob ein bestimmter Ringkern bewickelt eine Antenne verlängern kann und auch dafür geeignet ist ?

Hier liegt als Grundlage der Anwendung die Messung bewickelter Ringkerne mit der Anzeige der Induktivität und des ohmschen Verlustwiderstands, daraus berechnet die Güte auf den Bändern 160 / 80 / 40m. Mit dem Ziel, eines bestmöglichem Wirkungsgrads.

Verkürzte, kleinere Antennen sind sehr im Trend, die Vorträge auf der letzten UKW-Tagung in Weinheim und im TREFF.DARC.DE zu diesem Thema finden reges Interesse. Ein full size lambda-halbe Dipol für das 160m-Band ist oft schwierig zu spannen, oder nicht zu realisieren.

Das Messverfahren mit dem NanoVNA und einem Zusatzboard als L-Tester ermöglicht eine gute qualitative Beurteilung geeigneter Ringkerne.

Mess-KnowHow zum Nachlesen: Klick

Für die Messreihe wurden verschiedene Ferrit-Ringkerne mit 1 bis 5 Windungen und ein Eisenpulverkern mit Kennfarbe rot (rechtes Bild) mit 6 bis 8 Windungen bewickelt. Es kamen Kerngrößen ab T200 und FT240 aufwärts in die Untersuchungen.

Die EXCEL-Tabelle1 der Ferrite zum Download

Der gemessene ohmsche Verlustwiderstand auf der Betriebsfrequenz sollte unbedingt unter 10 Ohm verbleiben, besser noch <=5 Ohm.

Anhand der angezeigten Güte ist zu erkennen, dass der FT500-Kern mit Abstand die besten Ergebnisse liefert. Der WE74270191 ist nur im 160m-Band gut einsetzbar und im 80m-Band schon grenzwertig. Der WE74270097 eignet sich nur gut auf 160m und auf 80m stark eingeschränkt. Ein amidon FT240-43 wurde hier nicht extra vermessen, wegen der großen Ähnlichkeit zum WE74270097. Der amidon FT240-61 ist fast so gut auf 40m wie der FT500. Es ist daher zu vermuten, dass der FT500 aus 61er-Material hergestellt ist.

Je mehr Windungen, um so mehr verlängert das eine Antenne. Leider steigt jedoch mit der Windungszahl auch der Verlustwiderstand. Die beste Anwendung ist im Strahler einer 40m-Band Vertikal-Antenne (Groundplane, TripleLeg) nahe oberhalb des Einspeisepunktes. Mit einem Kunststoff (GFK) Schiebemast der 10m lang ist, kann man so eine TripleLeg bauen und die fehlenden Meter (1 bis 2m) des Strahlers durch einen bewickelten Ringkern FT500 oder FT240-61 verlustarm verlängern.

Ein Beispiel zur groben Betrachtung einer Antennen-Verlängerung: Der Tabelle entnimmt man für den Kern WE74270191 für 160m und 3 Windungen etwa 11µH, das entspricht etwa 10m Länge einer Antennenlitze. Alternativ auch mit dem Kern WE74270097 und 4 Windungen. Wichtig ist stets, den ohmschen Verlustwiderstand (durch Kernverluste und Skin-Effekt) niedrig zu halten, was der Anzahl Windungen eine Grenze setzt. Ferner ist zu beachten, dass dieses Verlängerungsstück praktisch keine Kapazität gegen den Erdboden hat. Mit Hilfe eines Antennen-Simulationsprogramms kann zum Beispiel ein mit zwei Induktivitäten verkürzter 160m-Dipol hinsichtlich des Wirkungsgrads berechnet werden.

Für das 80m-Band fand sich ein Eisenpulverkern von amidon, nachdem die geprüften Ferritkerne keine befriedigenden Ergebnisse zeigten.

Die EXCEL-Tabelle2 Eisenpulverkern zum Download

Was theoretisch gut aussieht, muss sich auch in der Praxis bewähren. Ein Feldversuch auf 160m und auf 80m ist in Vorbereitung.

L1 und L2 sind ein Paar identische Verlängerungsspulen (wie sie zum Beisp. in der Tabelle grün markiert sind) im Dipol, die durch Umschalrelais deaktiviert werden können. So wird aus der Änderung der Resonanz die effektive Dipol-Verkürzung ermittelt.

Der Versuchsdipol für meine Messungen wird auf geeigneten Weidezaunpfosten in 1,50m über dem Erdboden 1 Minute mit 100Watt gespeist und dabei die Ringkerne mit einer Wärmebildkamera hinsichtlich auftretender Verlustwärme geprüft. Die Längen der Antennenlitzen betragen: 160m statt 77,84m nur 58,38m und auf 80m statt 40,0m nur 26,67m. Die geringe Höhe über dem Boden verschiebt lediglich die Resonanzen nach unten.

Im offiziellen Bandplan ist auch noch ein Langwellen-Frequenzbereich für CW-Betrieb um 475kHz ausgewiesen. Ein lambda-halbe-Dipol für dieses Band wäre nach Reduzierung auf 97% immer noch 306m lang. Kaum jemand hat die Chance, solch eine Antenne in geeigneter Höhe zu spannen. Ein entsprechend verkürzter Dipol mit einem Bruchteil der originalen Länge und gutem Wirkungsgrad erscheint durchaus realisierbar. Der im Bild zu sehende Spannungs-Balun auf einem Rohrkern WE74270057 hat hervorragende Symmetrieeigenschaften von <200kHz bis zu 30MHz und besonders auch unten auf 475kHz. Die induktive Verlängerung mit der nötigen Anzahl Windungen auf je einem Ringkern WE74270097 ist schon mit 0,4CuL-Draht verlustarm realisierbar und es paßt alles zusammen ganz ideal in ein Balun-Gehäuse (Balun-Box) von DX-wire Klick

hier die bestückte Balun-Box noch ohne die Ringkerne der Verlängerungsspulen bewickelt, beim Messen der Symmetrie (mit einem gutem Abschlusswidersand ! siehe Link 25 )

Schaltplan der Einbauten in die Balun-Box

Antennen verkürzen ist besonders auf 160 und 80m von Interesse. In diesem Frequenzbereich hat der Spannungsbalun seine Vorteile im Bezug auf gute Symmetrie, er ist jedoch nicht "kilowatt-fähig". Der eingesetzte Rohrkern WE74270057 mit L3 L4 L5 ist gut bis etwa 200W nutzbar. Zum Verdrillen und Bewickeln des Rohrkerns wurden spezielle Werkzeuge geschaffen, so kann interessierten OMs ein fertig gewickelter Balun angeboten werden. Bitte anfragen.

Zwei große Klemmen auch für starke Antennenlitzen mit Tragelementen an der Unterseite der Balun-Box geben sicheren Kontakt.

Dazu muss die Balun-Box etwas bearbeitet werden. Die Klemme hat 4 Pins im Quadrat angeordnet im Raster 10,16mm. Es werden vier 1,5mm-Bohrungen je Klemme eingebracht, zum Anzeichnen der Löcher dient eine kleine Leiterplatte, die anschließend innen auf die Pins gelötet wird. Das äußere Ende der Verlängerungdswicklung wird im mittleren 5.Loch eingelötet. Die betriebssicher befestigte und gut kontaktierte Klemmen für die Antennenlitze.

Auch verkürzte Antennen brauchen lange Antennenlitzen. Da stellt sich das Problem der genauen Längenmessung und einer passenden Aufwicklung der benötigten Länge des Abschnitts runter von der Liefer-Rolle oder -Trommel. Eine alte Kabeltrommel oder ein Gartenschlauchwagen ist hier gut zu gebrauchen. Man muss dann nur die Umdrehungen zählen und aus dem Trommeldurchmesser den Kreisumfang berechnen, so kann man recht genau die Länge herstellen, die man braucht. Um das Stück zu einer Dipolhälfte weiter zu verarbeiten, muss man es umwickeln, von der Messtrommel auf z.Bsp. ein Stück Rohr DN160 aus dem Baumarkt. Davon kann man den Wickel leicht seitlich herunterziehen.

wird fortgesetzt...

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zu Ferritmaterialien im Angebot vom DARC-Verlag

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Stand der Seite: 13.03.2025

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